Question

4．（1）实验室配制1000mL0.50mol•L^-1的Na₂CO₃溶液，在常用仪器中应选用1000mL的容量瓶，称量时若将法码放在左盘（1g以下用游码），则配制的溶液的物质的量浓度等于0.50mol•L^-1（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）配制完毕后，用标准Na₂CO₃溶液滴定未知浓度的盐酸时，Na₂CO₃溶液应装在碱式滴定管中．若采用上述标准Na₂CO₃溶液滴定，滴定时实验数据列表如下：

次数编号	待测盐酸体积（mL）	滴入Na2CO3溶液体积（mL）
1	20.00	18.80
2	20.00	16.95
3	20.00	17.05

则c（HCl）=0.85mol•L^-1．
（3）若盛装Na₂CO₃溶液的滴定管在滴定前未用标准液润洗，则最后所测盐酸浓度偏高，若原来配制所称取的Na₂CO₃固体中混有Na₂CO₃•10H₂O，则实验误差为偏高（以上两空填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
（4）常温下向20mL 0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1HCl溶液40mL，溶液pH逐渐降低，此时溶液中含碳元素的微粒的物质的量浓度的百分含量（纵轴）发生的变化（CO₂因逸出未画出）如图所示，根据图示回答下列问题：
①请写出AB段反应的离子方程式CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-
②当反应到A点时，溶液中所有阳离子和阴离子的浓度大小关系为（氯离子浓度除外）c（Na⁺）+c（H⁺）＞2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）实验室配制1000mL溶液，应选用1000mL的容量瓶，根据n=cV计算碳酸钠的物质的量，再算出碳酸钠的质量，物体和砝码放反，若不使用游砝，则没有误差，若使用了游砝，物体的质量等于砝码的总质量减去游码的质量，使称得质量偏小；
（2）碳酸钠溶液呈碱性，应装在碱式滴定管中；第一次实验的数据误差较大应舍去，计算出后两次消耗碳酸钠的体积平均值，根据关系式：2HCl～Na₂CO₃，计算盐酸的浓度；
（3）根据c（待测）=$\frac{V（标准）c（标准）}{V（待测）}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差；
（4）①OAB段碳酸氢根离子浓度增大，碳酸根离子浓度减小，说明碳酸根离子和氢离子反应生成碳酸氢根离子；
②任何电解质溶液中都存在电荷守恒，阴阳离子所带电荷总数相同．

解答 解：（1）实验室配制1000mL0.50mol•L^-1的Na₂CO₃溶液，应选用1000mL的容量瓶，根据n=cV=0.50mol/L×1L=0.50mol，则碳酸钠的质量为：0.50 mol×106g/mol=53.0g，称量时将法码放在左盘，但未使用游码，则称得的碳酸钠的质量没有误差，所以配制的溶液的物质的量浓度等于0.50mol•L^-1，
故答案为：1000；等于；
（2）碳酸钠是强碱弱酸盐，水解后呈碱性，应装在碱式滴定管中；第一次实验的数据误差较大应舍去，后两次消耗碳酸钠的体积平均值为：$\frac{16.95+17.05}{2}$mL=17.00mL，根据关系式：2HCl～Na₂CO₃，n（HCl）=2n（Na₂CO₃）=2×0.50mol/L×17.00×10^-3L，c=$\frac{n（HCl）}{V（HCl）}$=$\frac{2×0.50mol/L×17.00×1{0}^{-3}L}{20.00×1{0}^{-3}L}$=0.85mol/L，
故答案为：碱；0.85；
（3）若盛装Na₂CO₃溶液的滴定管在滴定前未用标准液润洗，使碳酸钠的浓度变小，消耗碳酸钠的体积增多，根据c（待测）=$\frac{V（标准）c（标准）}{V（待测）}$可知最后所测盐酸浓度偏高；若原来配制所称取的Na₂CO₃固体中混有Na₂CO₃•10H₂O，使标准液中溶质碳酸钠的质量减少，浓度偏低，滴定达终点时，消耗的碳酸钠的体积偏大，所测盐酸浓度偏高，
故答案为：偏高；偏高；
（4）①OAB段碳酸氢根离子浓度增大，碳酸根离子浓度减小，说明碳酸根离子和氢离子反应生成碳酸氢根离子，离子方程式为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，
故答案为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
②任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）+c（Cl^-），氯离子浓度除外，则有：c（Na⁺）+c（H⁺）＞2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）+c（H⁺）＞2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）．

点评 本题考查了中和滴定的应用及误差分析，要求选择掌握中和滴定的操作方法，试题难易适中，注重灵活性，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导和训练，有利于培养学生的逻辑思维能力和严谨的规范实验操作能力．